JP2947040B2 - Auxiliary steering angle control device for vehicles - Google Patents

Auxiliary steering angle control device for vehicles

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JP2947040B2
JP2947040B2 JP33267793A JP33267793A JP2947040B2 JP 2947040 B2 JP2947040 B2 JP 2947040B2 JP 33267793 A JP33267793 A JP 33267793A JP 33267793 A JP33267793 A JP 33267793A JP 2947040 B2 JP2947040 B2 JP 2947040B2
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steering angle
auxiliary steering
vehicle
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和孝 安達
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フィードフォワード制
御+ヨーレイトフィードバック制御等により補助舵角を
与える車両用補助舵角制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicular auxiliary steering angle control device for providing an auxiliary steering angle by feed forward control + yaw rate feedback control or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フィードフォワード制御+ヨーレ
イトフィードバック制御により後輪に補助舵角を与える
車両用補助舵角制御装置としては、例えば、特開平2−
18168号公報に記載の装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an auxiliary steering angle control device for a vehicle for giving an auxiliary steering angle to rear wheels by feedforward control and yaw rate feedback control, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
An apparatus described in Japanese Patent No. 18168 is known.

【0003】この従来出典には、所望のヨーレイト応答
モデルである規範モデルを持ち、車速と操舵角と規範モ
デルを用いてヨーレイト目標値を決め、このヨーレイト
目標値に遅れ要素を介在させて得られた値をヨーレイト
フィードバック系で用いるヨーレイト推定値とすること
で、フィードバック系は主に外乱やパラメータ変動を吸
収する場合でのみ作動するようにした技術が開示されて
いる。
This conventional source has a reference model that is a desired yaw rate response model, determines a yaw rate target value using a vehicle speed, a steering angle, and a reference model, and obtains the yaw rate target value by interposing a delay element. A technique has been disclosed in which a value obtained as a yaw rate estimated value used in a yaw rate feedback system allows the feedback system to operate only when mainly absorbing disturbances and parameter fluctuations.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用補助舵角制御装置にあっては、フィードフォ
ワード分により操舵されるアクチュエータの動特性やヨ
ーレイトセンサの動特性が考慮されていないため、これ
らの動特性を原因としてヨーレイト推定値とヨーレイト
センサによるヨーレイト検出値とに偏差を生じ、ヨーレ
イトフィードバック系が作動してしまうというように、
精度の高いヨーレイトフィードバック制御ができないと
いう問題を残している。
However, in the above-described conventional auxiliary steering angle control device for a vehicle, the dynamic characteristics of the actuator steered by the feedforward component and the dynamic characteristics of the yaw rate sensor are not taken into account. Due to these dynamic characteristics, a deviation occurs between the yaw rate estimated value and the yaw rate detected value by the yaw rate sensor, and the yaw rate feedback system is activated.
There remains a problem that high-accuracy yaw rate feedback control cannot be performed.

【0005】すなわち、電動アクチュエータのゲイン・
位相の周波数応答特性をみると、図6に示すように、高
周波数ほど低下する特性を示すし、ヨーレイトセンサの
ゲイン・位相の周波数応答特性をみると、図12に示す
ように、高周波数ほど低下する特性を示す。したがっ
て、補助舵角を急激に与えようとすればするほど、ま
た、車両に発生するヨーレイトの変動が急であるほど、
これらの動特性を原因としてヨーレイト推定値に誤差を
生じてしまう。
That is, the gain of the electric actuator
Looking at the frequency response characteristic of the phase, as shown in FIG. 6, the characteristic decreases as the frequency increases, and as shown in FIG. 12, the frequency response characteristic of the gain / phase of the yaw rate sensor decreases as the frequency increases. It shows a decreasing characteristic. Therefore, the more suddenly the auxiliary steering angle is given, and the more rapidly the yaw rate changes occurring in the vehicle,
These dynamic characteristics cause errors in the yaw rate estimation value.

【0006】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、第1の目的とするところは、フィードフ
ォワード制御+ヨーレイトフィードバック制御等により
補助舵角を与える車両用補助舵角制御装置において、補
助舵角アクチュエータの動特性の影響を受けない精度の
高いフィードバック制御を達成することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide an auxiliary steering angle control for a vehicle which provides an auxiliary steering angle by feedforward control + yaw rate feedback control or the like. It is an object of the present invention to achieve highly accurate feedback control that is not affected by the dynamic characteristics of an auxiliary steering angle actuator.

【0007】第2の目的とするところは、補助舵角アク
チュエータの動特性及び運動状態量検出手段の動特性の
影響を受けない精度の高いフィードバック制御を達成す
ることにある。
A second object is to achieve highly accurate feedback control which is not affected by the dynamic characteristics of the auxiliary steering angle actuator and the dynamic characteristics of the motion state amount detecting means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため請求項1記載の第1の発明では、図1のクレーム
対応図に示すように、車速検出手段aと、ステアリング
舵角検出手段bと、車速検出値とステアリング舵角検出
値に基づいて補助舵角フィードフォワード目標値を算出
する補助舵角フィードフォワード目標値算出手段cと、
自車に生じる運動状態量を推定する運動状態量推定手段
dと、推定される運動状態量と同種の運動状態量を検出
する運動状態量検出手段eと、運動状態量検出値と運動
状態量推定値との偏差に基づく補償により補助舵角フィ
ードバック目標値を算出する補助舵角フィードバック目
標値算出手段fと、補助舵角フィードフォワード目標値
と補助舵角フィードバック目標値との和により補助舵角
目標値を算出する補助舵角目標値算出手段gと、補助舵
角目標値が得られる制御指令を補助舵角アクチュエータ
hに出力する補助舵角制御手段iとを備えている車両用
補助舵角制御装置において、前記運動状態量推定手段d
は、アクチュエータ動特性を用いて補助舵角フィードフ
ォワード目標値により実際に補助舵角アクチュエータh
が動作する量を推定するアクチュエータモデルd1と、
この補助舵角推定値と車速検出値とステアリング舵角検
出値と線形2自由度平面車両モデルを用いて運動状態量
を推定する車両モデルd2とを有することを特徴とす
る。
According to the first aspect of the present invention, a vehicle speed detecting means a and a steering angle detecting means are provided as shown in FIG. Means b, an auxiliary steering angle feedforward target value calculating means c for calculating an auxiliary steering angle feedforward target value based on the vehicle speed detection value and the steering steering angle detection value,
Exercise state quantity estimating means d for estimating the exercise state quantity generated in the own vehicle, exercise state quantity detection means e for detecting the same kind of exercise state quantity as the estimated exercise state quantity, exercise state quantity detection value and exercise state quantity An auxiliary steering angle feedback target value calculating means f for calculating an auxiliary steering angle feedback target value by compensation based on a deviation from the estimated value; and an auxiliary steering angle based on the sum of the auxiliary steering angle feedforward target value and the auxiliary steering angle feedback target value. An auxiliary steering angle for a vehicle comprising an auxiliary steering angle target value calculating means g for calculating a target value and an auxiliary steering angle control means i for outputting a control command for obtaining the auxiliary steering angle target value to an auxiliary steering angle actuator h. In the control device, the motion state amount estimating means d
Is actually calculated by the auxiliary steering angle feedforward target value using the actuator dynamic characteristic.
An actuator model d1 for estimating the amount by which
It is characterized by having a vehicle model d2 for estimating a motion state quantity using the auxiliary steering angle estimated value, the detected vehicle speed value, the detected steering angle value, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model.

【0009】上記第2の目的を達成するため請求項2記
載の第2の発明では、図1のクレーム対応図に示すよう
に、請求項1記載の車両用補助舵角制御装置において、
前記運動状態量推定手段dは、アクチュエータモデルd
1と車両モデルd2に加え、運動状態量検出手段eの動
特性を用いて車両モデルd2から出力される運動状態量
推定値を補正する運動状態量検出手段モデルd3が設け
られていることを特徴とする。
In order to achieve the second object, in the second invention according to the second aspect, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, in the vehicle auxiliary steering angle control device according to the first aspect,
The motion state quantity estimating means d includes an actuator model d
1 and a vehicle model d2, and a motion state quantity detection means model d3 for correcting a motion state quantity estimated value output from the vehicle model d2 using dynamic characteristics of the motion state quantity detection means e is provided. And

【0010】[0010]

【作用】第1の発明の作用を説明する。The operation of the first invention will be described.

【0011】車両走行時、補助舵角フィードフォワード
目標値算出手段cにおいて、車速検出手段aからの車速
検出値とステアリング舵角検出手段bからのステアリン
グ舵角検出値に基づいて補助舵角フィードフォワード目
標値が算出される。
When the vehicle is running, the auxiliary steering angle feed forward target value calculating means c calculates the auxiliary steering angle feed forward based on the detected vehicle speed from the vehicle speed detecting means a and the detected steering angle from the steering angle detecting means b. A target value is calculated.

【0012】一方、運動状態量推定手段dにおいて、自
車に生じる運動状態量が推定され、運動状態量検出手段
eにおいて、推定される運動状態量と同種の運動状態量
が検出され、補助舵角フィードバック目標値算出手段f
において、運動状態量検出値と運動状態量推定値との偏
差に基づく補償により補助舵角フィードバック目標値が
算出される。
On the other hand, the motion state quantity estimating means d estimates the motion state quantity generated in the own vehicle, and the motion state quantity detecting means e detects the same motion state quantity as the estimated motion state quantity, and Angle feedback target value calculating means f
In, the auxiliary steering angle feedback target value is calculated by compensation based on the deviation between the motion state amount detection value and the motion state amount estimation value.

【0013】そして、補助舵角目標値算出手段gにおい
て、補助舵角フィードフォワード目標値と補助舵角フィ
ードバック目標値との和により補助舵角目標値が算出さ
れ、補助舵角制御手段iにおいて、補助舵角目標値が得
られる制御指令が補助舵角アクチュエータhに出力され
る。
The auxiliary steering angle target value calculating means g calculates an auxiliary steering angle target value based on the sum of the auxiliary steering angle feedforward target value and the auxiliary steering angle feedback target value. A control command for obtaining the auxiliary steering angle target value is output to the auxiliary steering angle actuator h.

【0014】上記運動状態量推定手段dで自車に生じる
運動状態量を推定するにあたっては、アクチュエータモ
デルd1において、アクチュエータ動特性を用いて補助
舵角フィードフォワード目標値により実際に補助舵角ア
クチュエータhが動作する量が推定され、車両モデルd
2において、この補助舵角推定値と車速検出値とステア
リング舵角検出値と線形2自由度平面車両モデルを用い
て運動状態量が推定される。
In estimating the motion state amount generated in the own vehicle by the motion state amount estimating means d, in the actuator model d1, the auxiliary steering angle actuator h is actually calculated by the auxiliary steering angle feedforward target value using the actuator dynamic characteristic. Is estimated and the vehicle model d
In 2, the motion state amount is estimated using the estimated auxiliary steering angle, the detected vehicle speed, the detected steering angle, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model.

【0015】したがって、車両モデルd2以外にアクチ
ュエータモデルd1を用いて運動状態量を推定するよう
にしていることで、補助舵角アクチュエータhの動特性
の影響を受けない精度の高いフィードバック制御が達成
される。
Therefore, since the motion state quantity is estimated by using the actuator model d1 in addition to the vehicle model d2, highly accurate feedback control not affected by the dynamic characteristics of the auxiliary steering angle actuator h is achieved. You.

【0016】第2の発明の作用を説明する。The operation of the second invention will be described.

【0017】運動状態量推定手段dで自車に生じる運動
状態量を推定するにあたっては、アクチュエータモデル
d1において、アクチュエータ動特性を用いて補助舵角
フィードフォワード目標値により実際に補助舵角アクチ
ュエータhが動作する量が推定され、車両モデルd2に
おいて、この補助舵角推定値と車速検出値とステアリン
グ舵角検出値と線形2自由度平面車両モデルを用いて運
動状態量が推定され、運動状態量検出手段モデルd3に
おいて、運動状態量検出手段eの動特性を用いて車両モ
デルd2から出力される運動状態量推定値が補正され
る。
In estimating the motion state amount generated in the own vehicle by the motion state amount estimating means d, in the actuator model d1, the auxiliary steering angle actuator h is actually determined by the auxiliary steering angle feedforward target value using the actuator dynamic characteristic. The amount of operation is estimated, and in the vehicle model d2, the motion state amount is estimated using the auxiliary steering angle estimated value, the vehicle speed detected value, the steering steering angle detected value, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model. In the means model d3, the estimated motion state value output from the vehicle model d2 is corrected using the dynamic characteristics of the motion state amount detection means e.

【0018】したがって、車両モデルd2以外にアクチ
ュエータモデルd1と運動状態量検出手段モデルd3を
用いて運動状態量を推定するようにしていることで、補
助舵角アクチュエータhの動特性及び運動状態量検出手
段eの動特性の影響を受けない精度の高いフィードバッ
ク制御が達成される。
Therefore, by estimating the motion state quantity using the actuator model d1 and the motion state quantity detection means model d3 in addition to the vehicle model d2, the dynamic characteristic and the motion state quantity of the auxiliary steering angle actuator h are detected. A highly accurate feedback control not affected by the dynamic characteristics of the means e is achieved.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】構成を説明する。The configuration will be described.

【0021】図2は本発明実施例の車両用補助舵角制御
装置が適用された四輪操舵車両を示す全体システム図で
ある。
FIG. 2 is an overall system diagram showing a four-wheel steering vehicle to which the vehicle auxiliary steering angle control device according to the embodiment of the present invention is applied.

【0022】図2において、前輪1,2の操舵は、ステ
アリングハンドル3と機械リンク式ステアリング機構4
によって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
5,6、ナックルアーム7,8等で構成される。
In FIG. 2, the front wheels 1 and 2 are steered by a steering handle 3 and a mechanical link type steering mechanism 4.
Done by This includes, for example, a steering gear, a pitman arm, a relay rod, side rods 5, 6, knuckle arms 7, 8, and the like.

【0023】そして、後輪9,10の転舵は、電動式ス
テアリング装置11(補助舵角アクチュエータhに相
当)によって行なわれる。この後輪9,10間は、ラッ
クシャフト12、サイドロッド13,14、ナックルア
ーム15,16により連結され、ラック12が内挿され
たラックチューブ17には、減速機構18とモータ19
とフェイルセーフソレノイド20が設けられ、このモー
タ19とフェイルセーフソレノイド20は、車速センサ
21(車速検出手段aに相当),前輪舵角センサ22
(ステアリング舵角検出手段bに相当),リア舵角サブ
センサ23,リア舵角メインセンサ24,ヨーレイトセ
ンサ25(運動状態量検出手段eに相当)等からの信号
を入力するコントローラ26により駆動制御される。
The steering of the rear wheels 9, 10 is performed by an electric steering device 11 (corresponding to an auxiliary steering angle actuator h). The rear wheels 9, 10 are connected by a rack shaft 12, side rods 13, 14, and knuckle arms 15, 16, and a rack tube 17 in which the rack 12 is inserted has a speed reduction mechanism 18 and a motor 19.
The motor 19 and the fail-safe solenoid 20 are provided with a vehicle speed sensor 21 (corresponding to a vehicle speed detecting means a) and a front wheel steering angle sensor 22.
(Corresponding to the steering angle detecting means b), the rear steering angle sub-sensor 23, the rear steering angle main sensor 24, the yaw rate sensor 25 (corresponding to the motion state amount detecting means e) and the like. You.

【0024】図3は電動式ステアリング装置11の具体
的な構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a specific structure of the electric steering apparatus 11.

【0025】図3において、ラック12が内挿されたラ
ックチューブ17はブラケットを介して車体に固定され
ている。そして、ラック12の両端部には、ボールジョ
イント30,31を介してサイドロッド13,14が連
結されている。減速機構18は、モータ19のモータ軸
に連結されたモータピニオン32と、該モータピニオン
32に噛合するリングギア33と、該リングギア33に
固定されると共にラックギア12aに噛み合うラックピ
ニオン35とによって構成されている。従って、モータ
19のモータ軸が回転すると、モータピニオン32→リ
ングギア33→ラックピニオン35へと回転が伝達さ
れ、回転するラックピニオン35とラックギア12aと
の噛み合いによりラックシャフト12が軸方向へ移動し
て後輪9,10の転舵が行なわれる。この後輪9,10
の転舵量は、ラックシャフト12の移動量、即ち、モー
タ軸の回転量に比例する。
In FIG. 3, the rack tube 17 in which the rack 12 is inserted is fixed to the vehicle body via a bracket. Side rods 13 and 14 are connected to both ends of the rack 12 via ball joints 30 and 31. The reduction mechanism 18 includes a motor pinion 32 connected to the motor shaft of the motor 19, a ring gear 33 meshing with the motor pinion 32, and a rack pinion 35 fixed to the ring gear 33 and meshing with the rack gear 12a. Have been. Therefore, when the motor shaft of the motor 19 rotates, the rotation is transmitted to the motor pinion 32 → the ring gear 33 → the rack pinion 35, and the rack shaft 12 moves in the axial direction due to the engagement between the rotating rack pinion 35 and the rack gear 12a. The rear wheels 9, 10 are steered. This rear wheel 9,10
Is proportional to the amount of movement of the rack shaft 12, that is, the amount of rotation of the motor shaft.

【0026】前記ラックピニオン35には、その回転量
により後輪舵角を検出するポテンショメータ構造のリア
舵角メインセンサ24が設けられている。
The rack pinion 35 is provided with a rear steering angle main sensor 24 having a potentiometer structure for detecting the rear wheel steering angle based on the rotation amount.

【0027】前記フェイルセーフソレノイド20には、
ロックピン20aが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト12に形成さ
れたロック溝12bにロックピン20aを嵌入させるこ
とでラックシャフト12を、後輪9,10が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。
The fail-safe solenoid 20 includes:
The lock pin 20a is provided so as to be able to advance and retreat, and when the electronic control system or the like fails, the lock shaft 20a is fitted into a lock groove 12b formed in the rack shaft 12 so that the rack shaft 12 and the rear wheels 9, 10 can be moved. It is fixed at a position to maintain the neutral steering angle position.

【0028】作用を説明する。The operation will be described.

【0029】[後輪舵角制御作動]図4はコントローラ
26で行なわれる後輪舵角制御作動の流れを示すフロー
チャートであり、以下、各ステップについて説明する。
[Rear Wheel Steering Angle Control Operation] FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the rear wheel steering angle control operation performed by the controller 26. Each step will be described below.

【0030】ステップ40では、車速Vとステアリング
舵角θと実ヨーレイトψ'sとリア舵角メインセンサ値δ
rsとが読み込まれる。
In step 40, the vehicle speed V, the steering angle θ, the actual yaw rate ψ's, and the rear steering angle main sensor value δ
rs is read.

【0031】ここで、実ヨーレイトψ'sは、ヨーレイト
センサ25からのヨーレイトセンサ値Vψ' と、温度ド
リフトによる影響を取り除く検出ヨーレイト補正処理に
よって得られた最新のヨーレイトゼロ補正メモリ値V
ψ'om により算出される。
Here, the actual yaw rate ψ's is calculated based on the yaw rate sensor value Vψ 'from the yaw rate sensor 25 and the latest yaw rate zero correction memory value V obtained by the detected yaw rate correction processing for removing the influence of the temperature drift.
Calculated by ψ'om.

【0032】ステップ41では、車速Vとステアリング
舵角θを用いた位相反転ディレイ制御方式に基づく下記
の式により後輪舵角フィードフォワード目標値δRFF
*(以下、*は目標値を表すものとする。)が算出され
る(補助舵角フィードフォワード目標値算出手段cに相
当)。
In step 41, the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF is calculated by the following equation based on the phase inversion delay control method using the vehicle speed V and the steering angle θ.
* (Hereinafter, * indicates a target value) is calculated (corresponding to the auxiliary steering angle feedforward target value calculating means c).

【0033】δRFF*=Kθ+τθ+τ’θ ステップ42では、アクチュエータモデルを用い、後輪
舵角フィードフォワード目標値δRFF*を与えた場合、実
際に後輪舵角アクチュエータが後輪を操舵する量である
後輪舵角推定値δRFF#(以下、#は推定値を表すものと
する。)が算出される(アクチュエータモデルd1に相
当)。詳しくは後述するが、アクチュエータモデルは、
後輪舵角指令値に対し実際のアクチュエータを駆動させ
て得られる実後輪舵角の伝達特性で与えられる。
ΔRFF * = Kθ + τθ + τ′θ In step 42, when the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF * is given using the actuator model, the rear wheel steering angle actuator is the amount by which the rear wheel actually steers the rear wheels. A wheel steering angle estimated value δRFF # (hereinafter, # represents an estimated value) is calculated (corresponding to the actuator model d1). As will be described in detail later, the actuator model is
It is given by the transmission characteristic of the actual rear wheel steering angle obtained by driving the actual actuator with respect to the rear wheel steering angle command value.

【0034】ステップ43では、車両モデルを用い、車
速Vとステアリング舵角θと後輪舵角推定値δRFF#を与
えての走行を想定した場合のヨーレイト推定値ψ'#が算
出される(車両モデルd2に相当)。詳しくは後述する
が、車両モデルとしては、線形2自由度平面車両モデル
が用いられる。
In step 43, a vehicle model is used to calculate an estimated yaw rate ψ '# when the vehicle is assumed to run with the vehicle speed V, the steering angle θ and the estimated rear wheel steering angle δRFF #. Corresponding to model d2). Although described in detail later, a linear two-degree-of-freedom plane vehicle model is used as the vehicle model.

【0035】ステップ44では、ヨーレイトセンサモデ
ルを用い、ヨーレイト推定値ψ'#から推定ヨーレイト
ψ's# が算出される(運動状態量検出手段モデルd3に
相当)。詳しくは後述するが、ヨーレイトセンサモデル
は、センサの周波数応答等のセンサ動特性の実験結果に
基づく伝達関数で与えられる。
In step 44, an estimated yaw rate ψ's # is calculated from the estimated yaw rate ψ '# using the yaw rate sensor model (corresponding to the motion state amount detecting means model d3). As will be described in detail later, the yaw rate sensor model is given by a transfer function based on an experimental result of a sensor dynamic characteristic such as a frequency response of the sensor.

【0036】尚、ステップ42〜44は、運動状態量推
定手段dに相当する。
Steps 42 to 44 correspond to the motion state amount estimating means d.

【0037】ステップ45では、実ヨーレイトψ'sと推
定ヨーレイトψ's# との差によりヨーレイト偏差ψ'eが
算出される。
In step 45, the yaw rate deviation ψ'e is calculated from the difference between the actual yaw rate ψ's and the estimated yaw rate ψ's # .

【0038】ステップ46では、一次遅れのフィルタを
構成するフィードバック補償器−1により、ヨーレイト
センサ25の出力に含まれる高周波ノイズが除去され
る。
In step 46, the high-frequency noise included in the output of the yaw rate sensor 25 is removed by the feedback compensator-1 constituting a first-order lag filter.

【0039】このフィードバック補償器−1の入力信号
はψ'eであり、出力信号はψ'ec1である。
The input signal of the feedback compensator-1 is ψ'e, and the output signal is ψ'ec1.

【0040】ステップ47では、1次/1次のフィルタ
を構成するフィードバック補償器−2により、外乱に対
する車両の過渡応答が調整される。
In step 47, the transient response of the vehicle to the disturbance is adjusted by the feedback compensator-2 constituting a first-order / first-order filter.

【0041】このフィードバック補償器−2の入力信号
はψ'ec1と車速Vであり、出力信号はψ'ec2である。
The input signal of the feedback compensator-2 is ψ'ec1 and the vehicle speed V, and the output signal is ψ'ec2.

【0042】ステップ48では、フィードバック比例ゲ
インKpによりフィードバック後輪舵角指令値δRFBO*
が算出される。
In step 48, the feedback rear wheel steering angle command value δRFBO * is obtained by the feedback proportional gain Kp .
Is calculated.

【0043】この比例ゲインの入力信号はψ'ec2と車速
Vであり、出力信号はδRFBO* である。
The input signal of the proportional gain is ψ'ec2 and the vehicle speed V, and the output signal is δRFBO * .

【0044】ステップ49では、車速Vに応じて、フィ
ードバック後輪舵角指令値δRFBO*の最大値を滑らかに
制限したフィードバック後輪舵角制限指令値δRFBL*
算出される。
[0044] At step 49, depending on the vehicle speed V, the following feedback was smoothly limits the maximum value of the feedback rear wheel steering angle command value DerutaRFBO * wheel steering angle limit command value DerutaRFBL * is calculated.

【0045】この舵角リミッタの入力信号はδRFBO*
車速Vであり、出力信号はδRFBL* である。
The input signals of the steering angle limiter are δRFBO * and the vehicle speed V, and the output signal is δRFBL * .

【0046】ステップ50では、フィードバック後輪舵
角制限指令値δRFBL* にヒステリシスを設け、フィード
バックによる微小なヨーレイトの振動を取り除いたフィ
ードバック後輪舵角制限指令値δRFBH* が算出される。
[0046] At step 50, a hysteresis is provided in a feedback rear wheel steering angle limit command value DerutaRFBL *, feedback rear wheel steering angle limit command value to remove the vibration of minute yaw rate by feedback DerutaRFBH * is calculated.

【0047】この微小変化吸収器の入力信号はδRFBL*
と後輪舵角フィードバック目標値δRFB*であり、出力信
号はδRFBH* である。
The input signal of this small change absorber is δRFBL *
And the rear wheel steering angle feedback target value ΔRFB * , and the output signal is ΔRFBH * .

【0048】ステップ51では、2次/2次のフィルタ
を構成するアクチュエータ位相補償器により、アクチュ
エータ制御系で設定されている伝達特性を希望する伝達
特性に変更して後輪舵角フィードバック目標値δRFB*
算出される。
In step 51, the transfer characteristic set in the actuator control system is changed to a desired transfer characteristic by the actuator phase compensator constituting the secondary / secondary filter, and the rear wheel steering angle feedback target value δRFB * Is calculated.

【0049】このアクチュエータ位相補償器の入力信号
はδRFBH* であり、出力信号はδRFB*である。
The input signal of this actuator phase compensator is δRFBH * , and the output signal is δRFB * .

【0050】尚、ステップ45〜51は、補助舵角フィ
ードバック目標値算出手段fに相当する。
Steps 45 to 51 correspond to the auxiliary steering angle feedback target value calculating means f.

【0051】ステップ52では、後輪舵角フィードフォ
ワード目標値δRFF*と後輪舵角フィードバック目標値δ
RFB*との和により後輪舵角目標値δR*が算出される(補
助舵角目標値算出手段gに相当)。
In step 52, the rear wheel steering angle feed forward target value δRFF * and the rear wheel steering angle feedback target value δ
The rear wheel steering angle target value δR * is calculated from the sum of RFB * and RFB * (corresponding to auxiliary steering angle target value calculating means g).

【0052】ステップ53では、リア舵角メインセンサ
値δrsとロバストモデルマッチング手法を用いて後輪舵
角目標値δR*が得られる指令(PWMによるモータ制御
電流)が出力される(補助舵角制御手段iに相当)。
In step 53, a command (motor control current by PWM) for obtaining the rear wheel steering angle target value δR * is output using the rear steering angle main sensor value δrs and the robust model matching method (auxiliary steering angle control). Means i).

【0053】[推定ヨーレイト算出処理]図5はヨーレ
イト推定値算出部を示すブロック図で、ヨーレイト推定
値算出部は、アクチュエータモデル60と、車両モデル
61と、ヨーレイトセンサモデル62とによって構成さ
れていて、以下、各モデルについて説明する。
[Estimated Yaw Rate Calculation Processing] FIG. 5 is a block diagram showing a yaw rate estimated value calculation unit. The yaw rate estimated value calculation unit is composed of an actuator model 60, a vehicle model 61, and a yaw rate sensor model 62. Hereinafter, each model will be described.

【0054】*アクチュエータモデル アクチュエータモデルは、後輪舵角フィードフォワード
目標値δRFF*を入力し、実際に後輪舵角アクチュエータ
である電動式ステアリング装置11が後輪9,10を操
舵する量を推定する。
* Actuator Model The actuator model receives the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF * and estimates the amount by which the electric steering device 11, which is the rear wheel steering angle actuator, actually steers the rear wheels 9, 10. I do.

【0055】図6の実線特性は、ロバストモデルマッチ
ング制御により駆動される電動式ステアリング装置11
での後輪舵角指令値δR#に対する実後輪舵角δR の周波
数特性であり、この特性に近似させた下記の伝達関数G
ACT(S)をアクチュエータモデルとしている。
The solid line characteristics in FIG. 6 indicate the electric steering device 11 driven by the robust model matching control.
Is a frequency characteristic of the actual rear wheel steering angle δR with respect to the rear wheel steering angle command value δR # , and the following transfer function G approximated to this characteristic:
ACT (S) is used as the actuator model.

【0056】GACT(S)=δR /δR#=(ω2nACT )/
(S2 +2ζACT・ωnACT+ω2nACT ) よって、後輪舵角指令値δR#として後輪舵角フィードフ
ォワード目標値δRFF*を上記伝達関数の式に与えた場
合、電動式ステアリング装置11の動特性の影響を取り
除いた後輪舵角推定値δRFF#を算出することができる。
GACT (S) = δR / δR # = (ω 2 nACT) /
(S 2 + 2ζACT · ωnACT + ω 2 nACT) Accordingly, when the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF * is given to the above transfer function as the rear wheel steering angle command value δR # , the dynamic characteristics of the electric steering device 11 The rear wheel steering angle estimated value ΔRFF # from which the influence is removed can be calculated.

【0057】*車両モデル 車両モデルは、車速Vとステアリング舵角θと後輪舵角
推定値δRFF#を入力し、ヨーレイト推定値ψ'#を算出す
る。
* Vehicle Model The vehicle model receives the vehicle speed V, the steering angle θ, and the estimated rear wheel steering angle δRFF # , and calculates the estimated yaw rate ψ ′ # .

【0058】この車両モデルは、図7に示すように、高
横G非線形マップ61aと、線形2自由度平面車両モデ
ル61bと、ステアリングニュートラル付近ゲイン調整
器61cと、車速ヨーレイトゲイン調整器61dと、無
駄時間調整器61eとによって構成されている。そし
て、基本的には線形2自由度平面車両モデル61bを用
いてヨーレイト推定値ψ'#が算出されるが、ステアリン
グ機構やタイヤの動特性等の高周波のダイナミクスの影
響については無駄時間により近似し、また、実車が有す
る非線形特性による影響を取り除くべく各種定常特性調
整器61a,61c,61dにより調整する。
As shown in FIG. 7, this vehicle model includes a high-lateral G nonlinear map 61a, a linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b, a steering neutral vicinity gain adjuster 61c, a vehicle speed yaw rate gain adjuster 61d. It comprises a dead time adjuster 61e. Then, basically, the yaw rate estimation value ψ '# is calculated using the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b, but the influence of high-frequency dynamics such as the dynamic characteristics of the steering mechanism and tires is approximated by dead time. In addition, adjustment is performed by various steady-state characteristic adjusters 61a, 61c, and 61d so as to remove the influence of the nonlinear characteristic of the actual vehicle.

【0059】(高横G非線形マップ61a)線形2自由
度平面車両モデルからの出力であるヨーレイト推定値
は、タイヤのコーナリングフォースが飽和するような高
横G領域においても、操舵に対する応答が中低横G領域
と変わることはない。したがって、高横G領域では実車
両のヨーレイトと車両モデルのヨーレイトに偏差を生
じ、後輪舵角フィードバック目標値δRFB*により後輪舵
角フィードフォワード目標値δRFF*が大きく修正され、
ドライバに違和感を与える可能性がある。
(High-lateral G nonlinear map 61a) The yaw rate estimation value output from the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model has a medium-low steering response even in a high-lateral G region where the cornering force of the tire is saturated. It is not different from the horizontal G area. Therefore, in the high lateral G region, a deviation occurs between the yaw rate of the actual vehicle and the yaw rate of the vehicle model, and the rear wheel steering angle feed forward target value δRFF * is greatly corrected by the rear wheel steering angle feedback target value δRFB * .
The driver may feel uncomfortable.

【0060】そこで、車速Vとステアリング舵角θによ
り定常線形横加速度推定値Go を算出し、この横加速度
推定値Go に基づきステアリング舵角θ及び後輪舵角推
定値δRFF#に制限を設け、高横G領域のヨーレイト非線
形性を車両モデルで表現できるようにしている。以下、
制限方法について述べる。
Therefore, an estimated steady-state linear lateral acceleration Go is calculated from the vehicle speed V and the steering angle θ, and the steering angle θ and the estimated rear wheel steering angle δRFF # are limited based on the estimated lateral acceleration Go. The yaw rate nonlinearity in the high lateral G region can be represented by a vehicle model. Less than,
The restriction method will be described.

【0061】Go ={V2 /(1+AM・V2 )・LM }
{(θ/NM )−Kθ} ただし、 Kθ;後輪舵角フィードフォワード目標値δRFF*の定常
値 K;後輪舵角フィードフォワード目標値δRFF*の算出用
係数(比例項) である。
[0061] Go = {V 2 / (1 + AM · V 2) · LM}
{(Θ / NM) -Kθ} However, K [theta; a rear wheel steering angle feedforward target value DerutaRFF * calculation coefficient (proportional term); a rear wheel steering angle feedforward target value DerutaRFF * constant values K.

【0062】図8に示す1変数マップからGo に対応す
る定常横G推定修正値G1 を求め、下記の式により操舵
角制限値θLIM を算出する。
[0062] The calculated steady lateral G estimated correction value G 1 corresponding to Go from one variable map shown in FIG. 8, calculates the steering angle limit value θLIM by the following equation.

【0063】θLIM ={G1・(1+AM・V2 )LM }/
{(1/NM −K)V2 } 次に、後輪舵角推定制限値δRFFL# は、 δRFFL# =(θLIM /θ)δRFF# により算出する。
Θ LIM = {G 1 · (1 + AM · V 2 ) LM} /
{(1 / NM−K) V 2 } Next, the rear wheel steering angle estimation limit value δRFFL # is calculated by δRFFL # = (θLIM / θ) δRFF # .

【0064】尚、図8に示す1変数マップは、線形域と
非線形域の2つの領域からなり、線形域は、Go =G1
であり制限を与えない。非線形域ではGo に対応するG
1 が、 G1 =G11+(G12−G11){1−exp [− (Go −
11)/(G12−G11)]} で与えられ、対数関数カーブで滑らかにつないだ値とな
るように算出され、操舵角及び後輪舵角推定値に制限が
与えられる。
The one-variable map shown in FIG. 8 includes two regions, a linear region and a non-linear region. The linear region is represented by Go = G 1
And does not impose any restrictions. In the nonlinear region, G corresponding to Go
1 is G 1 = G 11 + (G 12 −G 11 ) {1-exp [− (Go −
G 11 ) / (G 12 −G 11 )]}, and are calculated so as to be smoothly connected by a logarithmic function curve, and the steering angle and the estimated value of the rear wheel steering angle are limited.

【0065】(線形2自由度平面車両モデル61b)線
形2自由度平面車両モデル61bは、車両のヨーイング
運動と横方向からなり、次式に示すように、線形化して
表すことができる。
(Linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b) The linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b is composed of the yawing motion of the vehicle and the lateral direction, and can be linearized and expressed by the following equation.

【0066】IZM・ψ'#=2LFM・CFM−2LRM・CRM MM・V'yM#=−MM・V・ψ'#+2CFM+2CRM ただし、 CFM=eKFM{θLIM /NM −(VyM# +LFMψ'#)/
V} CRM=KRM{δRFFL# −(VyM#・θLIM −LRMψ'#)/
V} IZM:ヨー慣性モーメント LFM:重心点〜前車軸間距離 LRM:重心点〜後車軸間距離 CFM:前輪コーナリングフォース CRM:後輪コーナリングフォース MM :車両モデル質量 V'yM#:横方向加速度 V:横方向速度 ψ'#:ヨーレイト推定値 eKFM:前輪等価コーナリングパワー KRM:後輪等価コーナリングパワー (ステアリングニュートラル付近ゲイン調整器61c)
ステアリングニュートラル付近(±10°以下)は、ホ
イールアライメント等の影響により、一般走行で頻繁に
使われる中舵域とヨーレイトゲインが異なっている。車
両モデルがステアリングニュートラル付近におけるヨー
レイトゲインの調整を行なわないと、操舵の切り始め等
でヨーレイト偏差が生じてしまい、下記のような問題が
発生することがある。
IZMψ '# = 2LFMFMCFM-2LRM ・ CRM MM ・ V'yM # =-MM ・ Vψψ'# + 2CFM + 2CRM where CFM = eKFM {θLIM / NM- (VyM # + LFMψ '# ) /
V} CRM = KRM {δRFFL # − (VyM # · θLIM −LRMψ '# ) /
V} IZM: Yaw moment of inertia LFM: Distance between center of gravity and front axle LRM: Distance between center of gravity and rear axle CFM: Front wheel cornering force CRM: Rear wheel cornering force MM: Vehicle model mass V'yM # : Lateral acceleration V : Lateral speed ψ '# : Estimated yaw rate eKFM: Front-wheel equivalent cornering power KRM: Rear-wheel equivalent cornering power (gain adjuster near steering neutral 61c)
In the vicinity of steering neutral (± 10 ° or less), the yaw rate gain differs from the middle steering area frequently used in ordinary running due to the influence of wheel alignment and the like. If the vehicle model does not adjust the yaw rate gain in the vicinity of the steering neutral, a yaw rate deviation occurs at the start of steering turning or the like, and the following problem may occur.

【0067】1)路面外乱等により車両が敏感になり、直
進性が悪化する。
1) The vehicle becomes sensitive due to road surface disturbance and the like, and the straightness is deteriorated.

【0068】2)操舵に対するヨー,横Gの応答が悪化す
る。
2) The response of yaw and lateral G to steering deteriorates.

【0069】3)ヨー,横Gのバランスおよびロールモー
ドが崩れる。
3) The balance of yaw and lateral G and the roll mode are broken.

【0070】そこで、図9に示す1変数マップを作成
し、操舵角に対応したヨーレイトゲインKψ'Sが設定で
きるようにする。
Therefore, a one-variable map shown in FIG. 9 is created so that the yaw rate gain Kψ'S corresponding to the steering angle can be set.

【0071】したがって、本調整器61cの出力は、車
両モデル61bからのヨーレイト推定値ψ'#とヨーレイ
トゲインKψ'Sから下記の式で算出される。
Therefore, the output of the adjuster 61c is calculated from the estimated yaw rate value ψ '# from the vehicle model 61b and the yaw rate gain Kψ'S by the following equation.

【0072】ψ'STR# =Kψ'S×ψ'# (車速ヨーレイトゲイン調整器61d)以下に示す理由
で、車速により車両モデルのヨーレイトゲインの調整を
行なえるようにする。
Ψ'STR # = Kψ'S × ψ '# (vehicle speed yaw rate gain adjuster 61d) The yaw rate gain of the vehicle model can be adjusted by the vehicle speed for the following reason.

【0073】1)スタビリティファクタの変化への対応車
両モデルは車速によらずスタビリティファクタが一定で
あるが、実際の車両においては車速により若干スタビリ
ティファクタが変化するのが一般である。
1) Correspondence to Stability Factor Change In a vehicle model, the stability factor is constant irrespective of the vehicle speed. However, in an actual vehicle, the stability factor generally changes slightly depending on the vehicle speed.

【0074】2)安定した車両モデルのデジタル演算を実
行するための対応車速20km/h以下では車両の固有振動
数は非常に高く、サンプリングタイム5msの単純なオイ
ラー積分では、線形2自由度車両モデルでの計算が収束
せず発散することがある。そこで、車速20km/h以下で
は、線形2自由度車両モデルに入力される車速は20km
/hとし、ヨーレイトゲインKψ'Vを車速に応じて修正す
るようにする。
2) Correspondence for executing digital operation of a stable vehicle model At a vehicle speed of 20 km / h or less, the natural frequency of the vehicle is very high, and the simple two-degree-of-freedom vehicle model is obtained by simple Euler integration with a sampling time of 5 ms. May diverge instead of converging. Therefore, at a vehicle speed of 20 km / h or less, the vehicle speed input to the linear two-degree-of-freedom vehicle model is 20 km
/ h, so that the yaw rate gain Kψ'V is corrected according to the vehicle speed.

【0075】上記1),2)は全く別要件であるが、図10
に示すマップにより両者に対応している。
Although the above 1) and 2) are completely different requirements, FIG.
The map shown in FIG.

【0076】(無駄時間調整器61e)線形2自由度平
面車両モデルでは考慮できない高周波のダイナミクスの
影響により、実車においては操舵角に対するヨーレイト
の応答に遅れがある。車両モデルではこのヨーレイトの
遅れについて、無駄時間で近似的に表現する。
(Dead Time Adjuster 61e) The response of the yaw rate to the steering angle is delayed in the actual vehicle due to the influence of high-frequency dynamics that cannot be considered in the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model. In the vehicle model, the delay of the yaw rate is approximately expressed by a dead time.

【0077】図11のヨーレイト−操舵角周波数応答比
較結果に示すように、「線形2自由度平面車両モデル+
無駄時間」による計算値と実験値は、ゲイン,位相共に
非常によく一致しており、ヨーレイトの遅れについて無
駄時間で近似することが妥当であることが分かる。
As shown in the yaw rate-steering angle frequency response comparison result of FIG. 11, the “linear two-degree-of-freedom plane vehicle model +
The calculated value based on the "dead time" and the experimental value agree very well in both the gain and the phase, and it is understood that it is appropriate to approximate the delay of the yaw rate by the dead time.

【0078】*ヨーレイトセンサモデル ヨーレイトセンサモデルは、ヨーレイトセンサ25の動
特性が車両の動特性に対して無視することができない場
合に設定されるもので、ヨーレイト推定値ψ'#を入力
し、推定ヨーレイトψ's# を算出する。
[0078] * yaw rate sensor model yaw rate sensor model, in which dynamic characteristics of the yaw rate sensor 25 is set when a not negligible with respect to the dynamic characteristics of the vehicle, enter the yaw rate estimated value [psi '#, estimated Calculate yaw rate ψ's # .

【0079】図12の実線特性は、この制御システムに
用いたヨーレイトセンサ25の周波数応答実験結果であ
り、この特性をカーブフィッテングで同定した一次遅れ
の下記の伝達関数GSEN(S)をヨーレイトセンサモデルと
している。
The solid line characteristics in FIG. 12 are the results of a frequency response experiment of the yaw rate sensor 25 used in this control system, and the following transfer function GSEN (S) of the first-order lag identified by curve fitting is used as the yaw rate sensor model. And

【0080】 GSEN(S)=ψ's#(S)/ψ'#(S) =1/(TSEN・S+1) よって、ヨーレイト推定値ψ'#を上記伝達関数の式に与
えた場合、ヨーレイトセンサ25の動特性影響を取り除
いた推定ヨーレイトψ's# を算出することができる。
GSEN (S) = ψ ′s # (S) / ψ ′ # (S) = 1 / (TSEN · S + 1) Therefore, when the yaw rate estimated value ψ ′ # is given to the above transfer function equation, the yaw rate sensor 25 Estimated yaw rate ψ's # excluding the influence of the dynamic characteristic of can be calculated.

【0081】[後輪舵角制御作用]走行時の後輪舵角制
御作用は、図4に示すフローチャートにしたがって実行
される。
[Rear Wheel Steering Angle Control Action] The rear wheel steering angle control action during traveling is executed according to the flowchart shown in FIG.

【0082】すなわち、ステップ41において、車速V
とステアリング舵角θを用いた位相反転ディレイ制御方
式に基づく式により後輪舵角フィードフォワード目標値
δRFF*が算出される。
That is, in step 41, the vehicle speed V
The rear wheel steering angle feedforward target value ΔRFF * is calculated by an equation based on a phase inversion delay control method using the steering angle θ and the steering angle θ.

【0083】一方、ステップ42〜ステップ44におい
て、各モデルを用い自車に生じる推定ヨーレイトψ's#
が算出され、ステップ45〜ステップ51において、ヨ
ーレイトセンサ25からのヨーレイトセンサ値Vψ' に
基づく実ヨーレイトψ'sと推定ヨーレイトψ's# との差
であるヨーレイト偏差ψ'eに基づく補償により後輪舵角
フィードバック目標値δRFB*が算出される。
On the other hand, in steps 42 to 44, the estimated yaw rate に 's #
In steps 45 to 51, rear wheel steering angle feedback is performed by compensation based on a yaw rate deviation ψ'e which is a difference between the actual yaw rate ψ's based on the yaw rate sensor value V 値 'from the yaw rate sensor 25 and the estimated yaw rate ψ's #. The target value ΔRFB * is calculated.

【0084】そして、ステップ52において、後輪舵角
フィードフォワード目標値δRFF*と後輪舵角フィードバ
ック目標値δRFB*との和により後輪舵角目標値δR*が算
出され、ステップ53において、後輪舵角目標値δR*
得られる制御指令が電動式ステアリング装置11のモー
タ19に出力される。
Then, in step 52, the rear wheel steering angle target value δR * is calculated by the sum of the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF * and the rear wheel steering angle feedback target value δRFB *. A control command for obtaining the wheel steering angle target value δR * is output to the motor 19 of the electric steering device 11.

【0085】上記ステップ42〜ステップ44で自車に
生じる推定ヨーレイトψ's# を推定するにあたっては、
ステップ42のアクチュエータモデル60において、後
輪舵角フィードフォワード目標値δRFF*から電動式ステ
アリング装置11の動特性の影響を取り除いた後輪舵角
推定値δRFF#が算出され、ステップ43の車両モデル6
1において、この後輪舵角推定値δRFF#と車速Vとステ
アリング舵角θと線形2自由度平面車両モデルを用いて
ヨーレイト推定値ψ'#が算出され、ステップ44のヨー
レイトセンサモデル62において、ヨーレイトセンサ2
5の動特性を用いてステップ43から出力されるヨーレ
イト推定値ψ'#を補正した推定ヨーレイトψ's# が算出
される。
In estimating the estimated yaw rate ψ's # generated in the own vehicle in steps 42 to 44,
In the actuator model 60 in step 42, the estimated rear wheel steering angle δRFF # is calculated by removing the influence of the dynamic characteristics of the electric steering device 11 from the rear wheel steering angle feedforward target value δRFF *, and the vehicle model 6 in step 43 is calculated.
In step 1, the estimated yaw rate ψ ′ # is calculated using the rear wheel steering angle estimated value δRFF # , the vehicle speed V, the steering angle θ, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model. Yaw rate sensor 2
The estimated yaw rate ψ ′s # obtained by correcting the yaw rate estimated value ψ ′ # output from step 43 using the dynamic characteristic of No. 5 is calculated.

【0086】したがって、車両モデル61以外にアクチ
ュエータモデル60とヨーレイトセンサモデル62を用
いて推定ヨーレイトψ's# を算出するようにしているこ
とで、後輪ステアリング装置11の動特性及びヨーレイ
トセンサ25の動特性の影響を受けない精度の高いフィ
ードバック制御が達成される。言い換えると、推定ヨー
レイトψ's# が正確に算出されることで、通常走行時に
おいて、外乱の影響を受けない限りフィードバック制御
が働かないことになる。
Therefore, by calculating the estimated yaw rate ψ's # using the actuator model 60 and the yaw rate sensor model 62 in addition to the vehicle model 61, the dynamic characteristics of the rear wheel steering device 11 and the dynamic characteristics of the yaw rate sensor 25 are calculated. A highly accurate feedback control not affected by the above is achieved. In other words, since the estimated yaw rate ψ's # is accurately calculated, the feedback control does not work during normal driving unless it is affected by disturbance.

【0087】効果を説明する。The effect will be described.

【0088】(1)フィードフォワード制御+ヨーレイ
トフィードバック制御により後輪舵角を与える車両用補
助舵角制御装置において、自車に生じる推定ヨーレイト
ψ's#を推定するにあたって、後輪舵角フィードフォワ
ード目標値δRFF*から電動式ステアリング装置11の動
特性の影響を取り除いた後輪舵角推定値δRFF#を算出す
るアクチュエータモデル60と、この後輪舵角推定値δ
RFF#と車速Vとステアリング舵角θと線形2自由度平面
車両モデルを用いてヨーレイト推定値ψ'#を算出する車
両モデル61とを用いて行なう装置としたため、電動式
ステアリング装置11の動特性の影響を受けない精度の
高いフィードバック制御を達成することができる。
(1) In a vehicular auxiliary steering angle control device that provides a rear wheel steering angle by feedforward control and yaw rate feedback control, when estimating an estimated yaw rate 推定 's # generated in the own vehicle, a rear wheel steering angle feedforward target value is used. An actuator model 60 for calculating an estimated rear wheel steering angle δRFF # by removing the influence of the dynamic characteristics of the electric steering device 11 from δRFF *, and an estimated rear wheel steering angle δ
Since the system is performed using the RFF # , the vehicle speed V, the steering rudder angle θ, and the vehicle model 61 for calculating the yaw rate estimated value ψ ′ # using the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model, the dynamic characteristics of the electric steering device 11 A highly accurate feedback control not affected by the above can be achieved.

【0089】(2)自車に生じる推定ヨーレイトψ's#
を推定するにあたって、アクチュエータモデル60と車
両モデル61に加え、ヨーレイトセンサ25の動特性を
用いてヨーレイト推定値ψ'#を補正した推定ヨーレイト
ψ's# を算出するヨーレイトセンサモデル62を用いて
行なう装置としているため、電動式ステアリング装置1
1の動特性及びヨーレイトセンサ25の動特性の影響を
受けない精度の高いフィードバック制御を達成すること
ができる。
(2) Estimated yaw rate に 's # generated in own vehicle
In estimating the, applied to the actuator model 60 and the vehicle model 61, as an apparatus for performing with a yaw rate sensor model 62 to calculate the estimated yaw rate [psi's # obtained by correcting the yaw rate estimated value [psi '# using the dynamic characteristic of the yaw rate sensor 25 The electric steering device 1
1 and high-accuracy feedback control that is not affected by the dynamic characteristics of the yaw rate sensor 25 can be achieved.

【0090】(3)車両モデル61には、線形2自由度
平面車両モデル61b以外に無駄時間調整器61fを設
けた装置としているため、ステアリング機構やタイヤの
動特性等の高周波のダイナミクスの影響を取り除くこと
ができる。
(3) Since the vehicle model 61 is provided with a dead time adjuster 61f in addition to the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b, the influence of high-frequency dynamics such as the dynamic characteristics of the steering mechanism and tires is reduced. Can be removed.

【0091】(4)車両モデル61には、線形2自由度
平面車両モデル61b以外に各種定常特性調整器61
a,61c,61dを設けた装置としているため、ステ
アリングニューラル付近や高横G領域等での実車が有す
る非線形特性による影響を取り除くことができる。
(4) The vehicle model 61 includes various linear characteristic adjusters 61 in addition to the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model 61b.
Since the apparatus is provided with a, 61c, and 61d, it is possible to remove the influence of the non-linear characteristics of the actual vehicle near the steering neural or in the high lateral G region.

【0092】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
Although the embodiments have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiments, and any changes or additions without departing from the gist of the present invention are included in the present invention. It is.

【0093】例えば、実施例では、後輪のみに補助舵角
を与える補助舵角制御装置の例を示したが、前輪のみあ
るいは前後輪に補助舵角を与えるような補助舵角制御装
置にも適用することができる。
For example, in the embodiment, the example of the auxiliary steering angle control device for giving the auxiliary steering angle only to the rear wheel has been described, but the auxiliary steering angle control device for giving the auxiliary steering angle only to the front wheel or the front and rear wheels may be used. Can be applied.

【0094】実施例では、運動状態量としてヨーレイト
を用いる例を示したが、横速度や横加速度やこれらを複
合的に表したヨー運動量を用いるようにしてもよい。
In the embodiment, the example in which the yaw rate is used as the motion state amount has been described. However, the lateral speed, the lateral acceleration, or the yaw momentum expressing these in a complex manner may be used.

【0095】実施例では補助舵角アクチュエータとし
て、電動式ステアリング装置を用いる例を示したが、油
圧や空圧式ステアリング装置であっても適用できる。
In the embodiment, the example in which the electric steering device is used as the auxiliary steering angle actuator has been described. However, the present invention can be applied to a hydraulic or pneumatic steering device.

【0096】[0096]

【発明の効果】請求項1記載の第1の発明にあっては、
フィードフォワード制御+ヨーレイトフィードバック制
御等により補助舵角を与える車両用補助舵角制御装置に
おいて、運動状態量推定手段を、アクチュエータ動特性
を用いて補助舵角フィードフォワード目標値により実際
に補助舵角アクチュエータが動作する量を推定するアク
チュエータモデルと、この補助舵角推定値と車速検出値
とステアリング舵角検出値と線形2自由度平面車両モデ
ルを用いて運動状態量を推定する車両モデルとを有する
手段としたため、補助舵角アクチュエータの動特性の影
響を受けない精度の高いフィードバック制御を達成する
ことができるという効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention,
In a vehicular auxiliary steering angle control device for providing an auxiliary steering angle by feed forward control + yaw rate feedback control, etc., a motion state amount estimating means is realized by actually using an auxiliary steering angle feed forward target value using an actuator dynamic characteristic to obtain an auxiliary steering angle actuator. Means having an actuator model for estimating the amount of operation of the vehicle, and a vehicle model for estimating the motion state amount using the auxiliary steering angle estimated value, the vehicle speed detected value, the steering steering angle detected value, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model. As a result, it is possible to achieve an effect that highly accurate feedback control that is not affected by the dynamic characteristics of the auxiliary steering angle actuator can be achieved.

【0097】請求項2記載の第2の発明にあっては、請
求項1記載の車両用補助舵角制御装置において、運動状
態量推定手段を、アクチュエータモデルと車両モデルに
加え、運動状態量検出手段の動特性を用いて車両モデル
から出力される運動状態量推定値を補正する運動状態量
検出手段モデルが設けられている手段としたため、補助
舵角アクチュエータの動特性及び運動状態量検出手段の
動特性の影響を受けない精度の高いフィードバック制御
を達成することができるという効果が得られる。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle auxiliary steering angle control device according to the first aspect, the motion state amount estimating means is added to the actuator model and the vehicle model, and the motion state amount is detected. The dynamic state of the auxiliary steering angle actuator and the dynamic state of the dynamic state amount detecting means are provided because the dynamic state amount detecting means model for correcting the moving state amount estimated value output from the vehicle model using the dynamic characteristics of the means is provided. The effect is obtained that highly accurate feedback control not affected by the dynamic characteristics can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の車両用補助舵角制御装置を示すクレー
ム対応図である。
FIG. 1 is a diagram corresponding to a claim showing an auxiliary steering angle control device for a vehicle according to the present invention.

【図2】実施例の車両用補助舵角制御装置が適用された
四輪操舵車両を示す全体システム図である。
FIG. 2 is an overall system diagram showing a four-wheel steering vehicle to which the vehicle auxiliary steering angle control device of the embodiment is applied.

【図3】実施例装置の電動式ステアリング装置の断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the electric steering device of the embodiment device.

【図4】実施例装置のコントローラで行なわれる後輪舵
角制御作動の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a rear wheel steering angle control operation performed by a controller of the embodiment device.

【図5】実施例装置のヨーレイト推定値算出部を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a yaw rate estimated value calculation unit of the embodiment device.

【図6】アクチュエータモデルを設定するにあたって用
いられた電動式ステアリング装置の周波数特性図であ
る。
FIG. 6 is a frequency characteristic diagram of an electric steering device used in setting an actuator model.

【図7】車両モデルの詳細構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of a vehicle model.

【図8】高横G非線形マップ図である。FIG. 8 is a high-lateral G nonlinear map.

【図9】操舵角に対するヨーレイトゲインマップ図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a yaw rate gain map with respect to a steering angle.

【図10】車速に対するヨーレイトゲインマップ図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a yaw rate gain map with respect to a vehicle speed.

【図11】ヨーレイト−操舵角周波数応答比較結果図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a yaw rate-steering angle frequency response comparison result.

【図12】ヨーレイトセンサの周波数応答実験結果図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing a frequency response experiment result of the yaw rate sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a 車速検出手段 b ステアリング舵角検出手段 c 補助舵角フィードフォワード目標値算出手段 d 運動状態量推定手段 d1 アクチュエータモデル d2 車両モデル d3 運動状態量検出手段モデル e 運動状態量検出手段 f 補助舵角フィードバック目標値算出手段 g 補助舵角目標値算出手段 h 補助舵角アクチュエータ i 補助舵角制御手段 a vehicle speed detecting means b steering rudder angle detecting means c auxiliary steering angle feedforward target value calculating means d motion state quantity estimating means d1 actuator model d2 vehicle model d3 motion state quantity detecting means model e motion state quantity detecting means f auxiliary steering angle feedback Target value calculation means g Auxiliary steering angle target value calculation means h Auxiliary steering angle actuator i Auxiliary steering angle control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−7666(JP,A) 特開 平5−229443(JP,A) 特開 平2−18168(JP,A) 特開 平5−185946(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 6/00 B62D 7/14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-7666 (JP, A) JP-A-5-229443 (JP, A) JP-A-2-18168 (JP, A) JP-A-5-208 185946 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B62D 6/00 B62D 7/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車速検出手段と、 ステアリング舵角検出手段と、 車速検出値とステアリング舵角検出値に基づいて補助舵
角フィードフォワード目標値を算出する補助舵角フィー
ドフォワード目標値算出手段と、 自車に生じる運動状態量を推定する運動状態量推定手段
と、 推定される運動状態量と同種の運動状態量を検出する運
動状態量検出手段と、運動状態量検出値と運動状態量推
定値との偏差に基づく補償により補助舵角フィードバッ
ク目標値を算出する補助舵角フィードバック目標値算出
手段と、 補助舵角フィードフォワード目標値と補助舵角フィード
バック目標値との和により補助舵角目標値を算出する補
助舵角目標値算出手段と、 補助舵角目標値が得られる制御指令を補助舵角アクチュ
エータに出力する補助舵角制御手段とを備えている車両
用補助舵角制御装置において、 前記運動状態量推定手段は、アクチュエータ動特性を用
いて補助舵角フィードフォワード目標値により実際に補
助舵角アクチュエータが動作する量を推定するアクチュ
エータモデルと、この補助舵角推定値と車速検出値とス
テアリング舵角検出値と線形2自由度平面車両モデルを
用いて運動状態量を推定する車両モデルとを有すること
を特徴とする車両用補助舵角制御装置。
1. A vehicle speed detecting means, a steering steering angle detecting means, an auxiliary steering angle feedforward target value calculating means for calculating an auxiliary steering angle feedforward target value based on a vehicle speed detected value and a steering steering angle detected value, Exercise state quantity estimation means for estimating the exercise state quantity generated in the own vehicle, exercise state quantity detection means for detecting the same exercise state quantity as the estimated exercise state quantity, exercise state quantity detection value and exercise state quantity estimation value An auxiliary steering angle feedback target value calculating means for calculating an auxiliary steering angle feedback target value by compensation based on a deviation from the target steering angle, and an auxiliary steering angle target value based on the sum of the auxiliary steering angle feedforward target value and the auxiliary steering angle feedback target value. An auxiliary steering angle target value calculating means for calculating, and an auxiliary steering angle control means for outputting a control command for obtaining the auxiliary steering angle target value to the auxiliary steering angle actuator. In the vehicle auxiliary steering angle control device, the motion state amount estimating means, an actuator model that estimates the actual amount of operation of the auxiliary steering angle actuator by the auxiliary steering angle feed forward target value using the actuator dynamic characteristics, An auxiliary steering angle control device for a vehicle, comprising: a vehicle model for estimating a motion state amount by using the estimated auxiliary steering angle value, the detected vehicle speed value, the detected steering angle value, and the linear two-degree-of-freedom plane vehicle model. .
【請求項2】 請求項1記載の車両用補助舵角制御装置
において、前記運動状態量推定手段は、アクチュエータ
モデルと車両モデルに加え、運動状態量検出手段の動特
性を用いて車両モデルから出力される運動状態量推定値
を補正する運動状態量検出手段モデルが設けられている
ことを特徴とする車両用補助舵角制御装置。
2. The vehicle auxiliary steering angle control device according to claim 1, wherein the motion state quantity estimating means outputs from the vehicle model using dynamic characteristics of the motion state quantity detecting means in addition to the actuator model and the vehicle model. A vehicle auxiliary steering angle control device, comprising: a motion state quantity detection means model for correcting the estimated motion state quantity.
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