JP4461895B2

JP4461895B2 - Steering device

Info

Publication number: JP4461895B2
Application number: JP2004133643A
Authority: JP
Inventors: 賢太窪田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-04-28
Also published as: JP2005313758A

Description

本発明は、車速に応じてステアリングギヤ比を可変させるステアリング装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field of a steering device that varies a steering gear ratio in accordance with a vehicle speed.

従来のステアリング装置では、タイヤ空気圧の変化に応じてステアリングギヤ比を変化させることにより、ステア特性がアンダーステア傾向またはオーバーステア傾向となるのを抑制している（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−５２６２２号公報 In the conventional steering apparatus, the steering gear ratio is changed in accordance with a change in tire air pressure to suppress the steering characteristic from becoming an understeer tendency or an oversteer tendency (see, for example, Patent Document 1).
JP 7-52622 A

しかしながら、タイヤ空気圧の変化は「定常ステアリング特性」と「旋回応答性」の２つのパラメータに影響を与えるため、従来のステアリングギヤ比のみを変更する技術では、タイヤ空気圧の変化に伴う定常ステアリング特性の変動は抑制できるものの、旋回応答性の変動に対応できないという問題があった。 However, since changes in tire pressure affect the two parameters of "steady steering characteristics" and "turning response", the conventional technology that changes only the steering gear ratio changes the steady steering characteristics associated with changes in tire pressure. Although the fluctuation can be suppressed, there is a problem that it cannot cope with the fluctuation of the turning response.

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、タイヤ空気圧の変化に伴う旋回応答性の変動を抑制できるステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a steering device that can suppress a change in turning response due to a change in tire air pressure.

上述の目的を達成するため、本発明では、
車両の操向輪転舵角に対するステアリング操作手段の操舵角の比であるステアリングギヤ比を可変する可変ギヤ比アクチュエータと、
各車輪のタイヤ空気圧を検出するタイヤ空気圧検出手段と、
前記可変ギヤ比アクチュエータに対し、操舵角に応じた転舵角制御量に基づいて制御指令を出力する可変ギヤ比制御手段と、
前記可変ギヤ比アクチュエータに対し、ステアリングの操舵角速度が高いほど、より大きな値に設定される微分ステア制御量に基づいて制御指令を出力する微分ステア制御手段と、
を備え、
前記微分ステア制御手段は、車両の後輪荷重が、タイヤ空気圧が上昇するに伴ってタイヤコーナリングパワーが増加傾向から減少傾向になる変化点である所定値より小さい場合には、後輪のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも低いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりも微分ステア制御量を減少させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides:
A variable gear ratio actuator that varies a steering gear ratio that is a ratio of a steering angle of a steering operation means to a steering wheel turning angle of a vehicle;
Tire pressure detecting means for detecting the tire pressure of each wheel;
Variable gear ratio control means for outputting a control command to the variable gear ratio actuator based on a turning angle control amount corresponding to a steering angle;
With respect to the variable gear ratio actuator, differential steer control means for outputting a control command based on a differential steer control amount set to a larger value as the steering angular velocity of the steering is higher ,
With
When the vehicle rear wheel load is smaller than a predetermined value at which the tire cornering power changes from an increasing tendency to a decreasing tendency as the tire air pressure increases , the differential steering control means When the air pressure is lower than the reference air pressure, the differential steering control amount is reduced as compared with the case where the tire air pressure is the reference air pressure .

本発明のステアリング装置にあっては、タイヤ空気圧によって車両の応答性が変化したとき、それを補正して車両の運動特性を一定に保つことができ、タイヤ空気圧の変化に伴う旋回応答性の変動を抑制できる。 In the steering device of the present invention, when the vehicle responsiveness changes due to the tire air pressure, it can be corrected to keep the motion characteristics of the vehicle constant, and the fluctuation of the turning responsiveness accompanying the change in the tire air pressure Can be suppressed.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、参考例１と実施例１とに基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Reference Example 1 and Example 1 .

Reference example 1

まず、構成を説明する。
図１は、参考例１のステアリング装置を適用した車両のシステムブロック図であり、この車両は、前輪荷重および後輪荷重が所定値以上あるもので、例えば、フロントエンジン・リアドライブの駆動方式を採用したFR車両である。また、参考例１のステアリング装置は、エンジンとモータを組み合わせたハイブリッド方式や電動モータ方式等の車両にも適用できる。 First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a system block diagram of a vehicle to which the steering device of Reference Example 1 is applied. This vehicle has a front wheel load and a rear wheel load that exceed predetermined values. This is the FR vehicle that was adopted. Further, the steering device of Reference Example 1 can also be applied to vehicles of a hybrid system combining an engine and a motor or an electric motor system.

図１に示すように、参考例１のステアリング装置は、コラムシャフト２と、前輪転舵機構３と、前輪（操向輪）４，４と、後輪５，５と、可変ギヤ比アクチュエータ６と、可変ギヤ比コントローラ７と、操舵角センサ８と、車速センサ９と、タイヤ空気圧センサ（タイヤ空気圧検出手段）１０ａ〜１０ｄを備えている。 As shown in FIG. 1, the steering device of Reference Example 1 includes a column shaft 2, a front wheel steering mechanism 3, front wheels (steering wheels) 4 and 4, rear wheels 5 and 5, and a variable gear ratio actuator 6. And a variable gear ratio controller 7, a steering angle sensor 8, a vehicle speed sensor 9, and tire pressure sensors (tire pressure detection means) 10a to 10d.

前輪転舵機構３は、ステアリングホイール（ステアリング操作手段）１からコラムシャフト２に入力された回転を、ラックアンドピニオンにより車両の横方向運動へ変換し、前輪４，４を転舵させる。 The front wheel steering mechanism 3 converts the rotation input to the column shaft 2 from the steering wheel (steering operation means) 1 into a lateral movement of the vehicle by a rack and pinion and steers the front wheels 4 and 4.

転舵アクチュエータ６は、例えば、減速機を備えたDCブラシレスモータ（以下、モータ）を備え、図１において、上端位置にステアリングホイール１が取り付けられたアッパコラムシャフト２ａと、前輪転舵機構３に連結されるロアコラムシャフト２ｂとの間の位置に配置されている。この可変ギヤ比アクチュエータ６は、アッパコラムシャフト２ａを介して入力される回転を、ステアリングギヤ比により減速してロアコラムシャフト２ｂへ出力するもので、これにより、前輪転舵角δに対するステアリングホイール１の操舵角θの比であるステアリングギヤ比（θ／δ）を変化させる。 The steered actuator 6 includes, for example, a DC brushless motor (hereinafter referred to as a motor) equipped with a speed reducer. In FIG. 1, an upper column shaft 2 a with a steering wheel 1 attached to the upper end position and a front wheel steered mechanism 3 It arrange | positions in the position between the lower column shaft 2b connected. This variable gear ratio actuator 6 decelerates the rotation input via the upper column shaft 2a by the steering gear ratio and outputs it to the lower column shaft 2b, whereby the steering wheel 1 with respect to the front wheel turning angle δ. The steering gear ratio (θ / δ), which is the ratio of the steering angle θ, is changed.

操舵角センサ８は、ステアリングホイール１の操舵角θを検出し、操舵角情報を可変ギヤ比コントローラ７へ出力する。車速センサ９は、例えば、前輪４，４と後輪５，５の回転速度から車速（車体速）を検出し、車速情報を可変ギヤ比コントローラ７へ出力する。 The steering angle sensor 8 detects the steering angle θ of the steering wheel 1 and outputs the steering angle information to the variable gear ratio controller 7. For example, the vehicle speed sensor 9 detects the vehicle speed (vehicle body speed) from the rotational speeds of the front wheels 4, 4 and the rear wheels 5, 5 and outputs vehicle speed information to the variable gear ratio controller 7.

タイヤ空気圧センサ１０ａ〜１０ｄは、前輪４，４と後輪５，５のタイヤ空気圧を検出し、無線信号により前輪４，４のタイヤ空気圧情報と後輪５，５のタイヤ空気圧情報とを出力する。可変ギヤ比コントローラ７は、受信機によりタイヤ空気圧センサ１０ａ〜１０ｄの出力を受信する。 The tire pressure sensors 10a to 10d detect tire pressures of the front wheels 4, 4 and rear wheels 5, 5, and output tire pressure information of the front wheels 4, 4 and tire pressure information of the rear wheels 5, 5 by radio signals. . The variable gear ratio controller 7 receives the outputs of the tire pressure sensors 10a to 10d by the receiver.

可変ギヤ比コントローラ７は、車速に応じた目標ステアリングギヤ比を算出し、その目標ステアリングギヤ比と操舵角に応じた転舵角制御量の目標値を算出し、可変ギヤ比アクチュエータ６に対し、算出した転舵角制御量に基づいて制御指令を出力する（可変ギヤ比制御手段に相当）。 The variable gear ratio controller 7 calculates a target steering gear ratio according to the vehicle speed, calculates a target value of the turning angle control amount according to the target steering gear ratio and the steering angle, and A control command is output based on the calculated turning angle control amount (corresponding to variable gear ratio control means).

また、可変ギヤ比コントローラ７は、操舵角から求まる操舵角速度に応じて、図３に示すステアリング操舵速度−微分ステアリング制御角の設定マップから、微分ステア制御量の目標値を算出し、可変ギヤ比アクチュエータ６に対し、算出した微分ステア制御量に基づいて制御指令を出力する（微分ステア制御手段に相当）。 Further, the variable gear ratio controller 7 calculates the target value of the differential steering control amount from the steering steering speed-differential steering control angle setting map shown in FIG. 3 according to the steering angular speed obtained from the steering angle, and the variable gear ratio. A control command is output to the actuator 6 based on the calculated differential steer control amount (corresponding to differential steer control means).

図３に示すように、微分ステア制御量は、操舵角速度が所定速度に到達するまでは、操舵角速度が高くなるほど大きくなり、可変ギヤ比アクチュエータ６の応答性が高められるように設定されている。また、操舵角速度が所定速度を超えた場合は、操舵角速度にかかわらず一定の値をとり、車両挙動の急変が抑制されるように設定されている。 As shown in FIG. 3, the differential steer control amount is set so as to increase as the steering angular speed increases until the steering angular speed reaches a predetermined speed, so that the responsiveness of the variable gear ratio actuator 6 is enhanced. Further, when the steering angular velocity exceeds a predetermined speed, the constant value is set regardless of the steering angular velocity, and the sudden change in the vehicle behavior is suppressed.

目標ステアリングギヤ比の特性は、車速に応じてあらかじめ設定された複数のステアリングギヤ比マップを変更することにより行われる。ステアリングギヤ比マップは、低〜中速域ではステアリングギヤ比（前輪４，４の転舵角に対するステアリングホイール１の転舵角の比）を小さくして操舵応答をクイックにし、高速域ではステアリングギヤ比を大きくして操舵応答をスローにすることで、低〜中速域における軽く良好な操舵フィーリングと、高速域における緩やかで安定感のある操舵フィーリングとを両立できるように設定されている。 The characteristic of the target steering gear ratio is performed by changing a plurality of steering gear ratio maps set in advance according to the vehicle speed. In the steering gear ratio map, the steering gear ratio (ratio of the steering angle of the steering wheel 1 to the steering angle of the front wheels 4 and 4) is reduced in the low to medium speed range to make the steering response quick, and the steering gear in the high speed range. By increasing the ratio and slowing down the steering response, it is set to achieve both a light and good steering feeling in the low to medium speed range and a gentle and stable steering feeling in the high speed range. .

ここで、可変ギヤ比コントローラ７は、タイヤ空気圧センサ１０ａ，１０ｂより得られる前輪タイヤ空気圧情報に応じて、目標ステアリングギヤ比を補正する。具体的には、前輪タイヤ空気圧が設計値（基準タイヤ空気圧）よりも高い場合には、前輪タイヤ空気圧が設計値に等しい場合よりも目標ステアリングギヤ比を大きくし、操舵応答をよりスロー側に補正する。一方、前輪タイヤ空気圧が設計値よりも低い場合には、前輪タイヤ空気圧が設計値に等しい場合よりも目標ステアリングギヤ比を小さくし、操舵応答をよりクイック側に補正する。 Here, the variable gear ratio controller 7 corrects the target steering gear ratio according to the front wheel tire pressure information obtained from the tire pressure sensors 10a and 10b. Specifically, when the front tire pressure is higher than the design value (reference tire pressure), the target steering gear ratio is increased and the steering response is corrected more slowly than when the front tire pressure is equal to the design value. To do. On the other hand, when the front tire pressure is lower than the design value, the target steering gear ratio is made smaller than when the front tire pressure is equal to the design value, and the steering response is corrected to the quick side.

また、可変ギヤ比コントローラ７は、タイヤ空気圧センサ１０ｃ，１０ｄより得られる後輪タイヤ空気圧情報に応じて、微分ステア制御量（微分ステアリング制御角）を補正する微分ステア制御量変更制御を実施する。 Further, the variable gear ratio controller 7 performs differential steer control amount change control for correcting the differential steer control amount (differential steering control angle) according to the rear wheel tire air pressure information obtained from the tire air pressure sensors 10c and 10d.

次に、作用を説明する。
［微分ステア制御量変更制御処理］
図２は、参考例１の可変ギヤ比コントローラ７で実行される微分ステア制御量変更制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。 Next, the operation will be described.
[Differential steer control amount change control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the differential steer control amount change control process executed by the variable gear ratio controller 7 of Reference Example 1. Each step will be described below.

ステップS1では、可変ギヤ比ステアリング制御中であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。 In step S1, it is determined whether variable gear ratio steering control is being performed. If yes, then go to step S2, if no, go to return.

ステップS2では、タイヤ空気圧センサ１０ｃ，１０ｄから後輪５，５のタイヤ空気圧情報を受信し、ステップS3へ移行する。 In step S2, tire pressure information of the rear wheels 5 and 5 is received from the tire pressure sensors 10c and 10d, and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値であるかどうかを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。 In step S3, it is determined whether or not the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is a design value. If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to step S5.

ステップS4では、微分ステア制御量を通常状態へ戻す処理を実施し、リターンへ移行する。 In step S4, a process of returning the differential steering control amount to the normal state is performed, and the process proceeds to return.

ステップS5では、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも大きいかどうかを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。 In step S5, it is determined whether or not the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is larger than the design value. If YES, the process proceeds to step S6, and if NO, the process proceeds to step S7.

ステップS6では、微分ステア制御量を減少させる処理を実施し、リターンへ移行する。 In step S6, a process for reducing the differential steer control amount is performed, and the process proceeds to return.

ステップS7では、微分ステア制御量を増加させる処理を実施し、リターンへ移行する。 In step S7, a process of increasing the differential steering control amount is performed, and the process proceeds to return.

［微分ステア制御量変更制御作動］
すなわち、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも大きい場合には、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS6では、微分ステア制御量を減少させる処理が実施される。 [Differential steer control amount change control operation]
That is, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is larger than the design value, in the flowchart of FIG. 2, the flow proceeds from step S 1 → step S 2 → step S 3 → step S 5 → step S 6. A process for reducing the differential steering control amount is performed.

よって、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも高くなった場合、後輪５，５のタイヤコーナリングパワーが増加し、旋回応答性が高まるのに対し、微分ステア制御量を減少させることにより、旋回応答性が低下し、車両挙動の変化を少なくできる。 Therefore, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 becomes higher than the design value, the tire cornering power of the rear wheels 5 and 5 is increased and the turning response is increased, but the differential steering control amount is decreased. As a result, the turn responsiveness is lowered and the change in vehicle behavior can be reduced.

後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値以下である場合には、図２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5→ステップS7へと進む流れとなり、ステップS7では、図３に示すように、微分ステア制御量を増加させる処理が実施される。 When the tire pressures of the rear wheels 5 and 5 are below the design value, the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S5 to step S7 in the flowchart of FIG. As shown in FIG. 4, a process for increasing the differential steering control amount is performed.

よって、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも低くなった場合、後輪５，５のタイヤコーナリングパワーが減少し、旋回応答性が低下するのに対し、微分ステア制御量を増加させることにより、旋回応答性が高まり、車両挙動の変化を少なくできる。 Therefore, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is lower than the design value, the tire cornering power of the rear wheels 5 and 5 is decreased and the turning response is decreased, whereas the differential steering control amount is increased. As a result, the turn responsiveness is improved and the change in vehicle behavior can be reduced.

［タイヤ空気圧とタイヤコーナリングパワーとの関係］
現在解析されているタイヤ空気圧とコーナリングパワーとの関係について説明する。 [Relationship between tire pressure and tire cornering power]
The relationship between currently analyzed tire pressure and cornering power will be described.

図４は輪荷重とタイヤコーナリングパワー(CP)との関係を示す図であり、図４に示すように、FR車両の前後輪やFF車両の前輪のように所定値より輪荷重が大きい場合には、タイヤの空気圧上昇に伴ってCP値も増加する。一方、FF車両の後輪のように所定値より輪荷重が小さい場合には、タイヤの空気圧が上昇するに従って、CP値は減少してしまう。この変化点の輪荷重を所定値として設定している。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between wheel load and tire cornering power (CP). As shown in FIG. 4, when the wheel load is larger than a predetermined value, such as front and rear wheels of an FR vehicle and front wheels of an FF vehicle. As the tire pressure increases, the CP value also increases. On the other hand, when the wheel load is smaller than a predetermined value like the rear wheel of the FF vehicle, the CP value decreases as the tire air pressure increases. The wheel load at this change point is set as a predetermined value.

［車両挙動とタイヤコーナリングパワーとの関係］
図５は車両挙動とCP値との関係を示す図であり、図５に示すように、スタビリティファクターは、前輪のタイヤコーナリングパワーFrCPが増加するほど小さくなり、オーバーステア傾向が急激に強まる。一方、ヨー共振周波数は、後輪のタイヤコーナリングパワーRrCPが減少するほど大きくなり、応答性が急激に高まる。 [Relationship between vehicle behavior and tire cornering power]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the vehicle behavior and the CP value. As shown in FIG. 5, the stability factor decreases as the front wheel tire cornering power FrCP increases, and the oversteer tendency sharply increases. On the other hand, the yaw resonance frequency increases as the tire cornering power RrCP of the rear wheel decreases, and the responsiveness increases rapidly.

すなわち、定常ステアリング特性（スタビリティファクター）には、前輪のタイヤコーナリングパワーFrCPの影響が大きく、旋回応答性（ヨー共振周波数）には、後輪のタイヤコーナリングパワーRrCPの影響が大きいことがわかる。 That is, it can be seen that the steady steering characteristic (stability factor) is greatly influenced by the tire cornering power FrCP of the front wheels, and the turning response (yaw resonance frequency) is largely influenced by the tire cornering power RrCP of the rear wheels.

［従来技術の問題点］
従来のステアリング装置、例えば、特開平７−５２６２２号公報に記載の技術では、タイヤ空気圧の変化に応じてステアリングギヤ比を変化させ、車両挙動の変化を抑制している。 [Problems of conventional technology]
In a conventional steering device, for example, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-52622, the steering gear ratio is changed in accordance with the change in tire air pressure to suppress the change in vehicle behavior.

ところが、上述したように、タイヤ空気圧の変化は「定常ステアリング特性」と「旋回応答性」の２つのパラメータに影響を与えるため、従来のステアリングギヤ比のみを変更する技術では、タイヤ空気圧の変化に伴う定常ステアリング特性の変動には対応できるものの、旋回応答性の変動には対応できない。具体例を挙げると、アンダーステアを減少させつつ、応答性を下げるということが不可能であった。 However, as described above, changes in tire air pressure affect the two parameters of "steady steering characteristics" and "turning response", so the conventional technology that changes only the steering gear ratio results in changes in tire air pressure. Although it can cope with the fluctuations in the steady steering characteristics, it cannot cope with the fluctuations in turning response. As a specific example, it was impossible to reduce responsiveness while reducing understeer.

［FR車両におけるステアリングギヤ比・微分ステア制御量補正作用］
これに対し、参考例１のステアリング装置では、ステアリングギヤ比を補正することにより、前輪４，４のタイヤ空気圧の変化に伴う定常ステアリング特性の変動に対応でき、微分ステア制御量を補正することにより、後輪５，５のタイヤ空気圧の変化に伴う旋回応答性の変動に対応できる。 [Steering gear ratio / differential steer control amount correction for FR vehicles]
On the other hand, in the steering device of Reference Example 1, by correcting the steering gear ratio, it is possible to cope with fluctuations in the steady steering characteristics accompanying changes in the tire air pressure of the front wheels 4 and 4, and by correcting the differential steering control amount. Thus, it is possible to cope with fluctuations in turning responsiveness associated with changes in tire air pressure of the rear wheels 5 and 5.

すなわち、前輪４，４のタイヤ空気圧の変化に応じてステアリングギヤ比を補正すると同時に、後輪５，５のタイヤ空気圧の変化に応じて微分ステア制御量を補正することにより、定常ステアリング特性の変動と旋回応答性の変動の両方を抑制でき、タイヤ空気圧の変化に伴う車両運動特性の変動を抑えることができる。 That is, the steering gear ratio is corrected in accordance with the change in the tire pressure of the front wheels 4 and 4, and at the same time, the differential steering control amount is corrected in accordance with the change in the tire pressure of the rear wheels 5 and 5, thereby changing the steady steering characteristic. And fluctuations in turning responsiveness can be suppressed, and fluctuations in vehicle motion characteristics associated with changes in tire air pressure can be suppressed.

図６に、参考例１装置における前輪空気圧と後輪空気圧の変化に応じたステアリングギヤ比と微分ステア制御量の補正方法を示す。 FIG. 6 shows a method for correcting the steering gear ratio and the differential steer control amount in accordance with changes in the front wheel air pressure and the rear wheel air pressure in the reference example 1 device.

前輪タイヤ空気圧と後輪タイヤ空気圧が共に設計値よりも低い場合には、ステアリングギヤ比を小さくして操舵応答をクイック側へ補正し、微分ステア制御量を多くする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴うアンダーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下とを共に抑制できる。 When both the front tire pressure and the rear tire pressure are lower than the design values, the steering gear ratio is decreased to correct the steering response to the quick side, and the differential steering control amount is increased. Therefore, it is possible to suppress both understeer accompanying a decrease in front wheel tire cornering power and a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧と後輪タイヤ空気圧が共に設計値よりも高い場合には、ステアリングギヤ比を大きくして操舵応答をスロー側へ補正し、微分ステア制御量を少なくする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴うオーバーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇とを共に抑制できる。 When both the front tire pressure and the rear tire pressure are higher than the design values, the steering gear ratio is increased to correct the steering response to the slow side, and the differential steering control amount is reduced. Therefore, it is possible to suppress both oversteering accompanying an increase in front wheel tire cornering power and an increase in turning responsiveness accompanying an increase in rear wheel tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧が設計値よりも低く、後輪タイヤ空気圧が設計値よりも高い場合には、ステアリングギヤ比を小さくして操舵応答をクイック側へ補正し、微分ステア制御量を少なくする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴うアンダーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇とを共に抑制できる。 If the front tire pressure is lower than the design value and the rear tire pressure is higher than the design value, the steering gear ratio is reduced to correct the steering response to the quick side, and the differential steering control amount is reduced. Therefore, it is possible to suppress both the understeer accompanying the decrease in the front tire cornering power and the increase in turning response due to the increase in the rear tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧が設計値よりも高く、後輪タイヤ空気圧が設計値よりも低い場合には、ステアリングギヤ比を大きくして操舵応答をスロー側へ補正し、微分ステア制御量を多くする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴うオーバーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下とを共に抑制できる。 When the front tire pressure is higher than the design value and the rear tire pressure is lower than the design value, the steering gear ratio is increased to correct the steering response to the slow side, and the differential steering control amount is increased. Therefore, it is possible to suppress both oversteer accompanying an increase in front wheel tire cornering power and a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel tire cornering power.

次に、効果を説明する。
参考例１のステアリング装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。 Next, the effect will be described.
In the steering device of Reference Example 1, the effects listed below are obtained.

(1) 車両の操向輪転舵角に対するステアリングホイール１の操舵角の比であるステアリングギヤ比を可変する可変ギヤ比アクチュエータ６と、前輪４，４と後輪５，５のタイヤ空気圧を検出する１０ａ〜１０ｄと、可変ギヤ比アクチュエータ６に対し、操舵角に応じた転舵角制御量に基づいて制御指令を出力するとともに、操舵角速度に応じた微分ステア制御量に基づいて制御指令を出力する可変ギヤ比コントローラ７と、を備え、可変ギヤ比コントローラ７は、タイヤ空気圧の変化に応じて微分ステア制御量を変化させるため、タイヤ空気圧によって車両の応答性が変化したとき、それを補正して車両の運動特性を一定に保つことができる。 (1) The variable gear ratio actuator 6 for changing the steering gear ratio, which is the ratio of the steering angle of the steering wheel 1 to the steered wheel turning angle of the vehicle, and the tire pressures of the front wheels 4, 4 and the rear wheels 5, 5 are detected. A control command is output to the variable gear ratio actuator 6 based on the steering angle control amount according to the steering angle and a control command is output based on the differential steering control amount according to the steering angular velocity. A variable gear ratio controller 7. The variable gear ratio controller 7 changes the differential steer control amount in response to changes in tire air pressure, so that when the vehicle responsiveness changes due to tire air pressure, it corrects it. The motion characteristics of the vehicle can be kept constant.

(2) 後輪荷重が所定値以上のFR車両において、可変ギヤ比コントローラ７は、後輪５，５のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも低いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりも微分ステア制御量を増加させるため、後輪コーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下が抑えられ、車両挙動の変化を抑制できる。 (2) In an FR vehicle with a rear wheel load equal to or greater than a predetermined value, the variable gear ratio controller 7 controls the differential steering when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is lower than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure. Since the amount is increased, a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel cornering power can be suppressed, and a change in vehicle behavior can be suppressed.

(3) 後輪荷重が所定値以上のFR車両において、可変ギヤ比コントローラ７は、後輪５，５のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも高いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりも微分ステア制御量を減少させるため、後輪コーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇が抑えられ、車両挙動の変動を抑制できる。 (3) In an FR vehicle with a rear wheel load equal to or greater than a predetermined value, the variable gear ratio controller 7 performs differential steer control when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is higher than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure. Since the amount is reduced, an increase in turn response with an increase in rear wheel cornering power is suppressed, and fluctuations in vehicle behavior can be suppressed.

(4) 可変ギヤ比コントローラ７は、前輪４，４のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも高いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりもステアリングギヤ比を大きくし、前輪４，４のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも低いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりもステアリングギヤ比を小さくするため、定常ステアリング特性の変動と旋回応答性の変動を共に抑制できる。 (4) The variable gear ratio controller 7 increases the steering gear ratio when the tire pressure of the front wheels 4 and 4 is higher than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure. When the air pressure is lower than the air pressure, the steering gear ratio is made smaller than when the tire air pressure is the reference air pressure, so that both fluctuations in steady steering characteristics and fluctuations in turning response can be suppressed.

実施例１のステアリング装置は、後輪荷重が所定値より小さい車両、例えば、フロントエンジン・フロントドライブの駆動方式を採用したFF車両に対応した点で参考例１と異なる。また、実施例１のステアリング装置は、エンジンとモータを組み合わせたハイブリッド方式や、電動モータ方式等の車にも適用できる。なお、構成は図１に示した参考例１と同一であるため、構成の説明は省略する。 The steering device of the first embodiment is different from the reference example 1 in that it corresponds to a vehicle having a rear wheel load smaller than a predetermined value, for example, an FF vehicle employing a front engine / front drive driving system. Further, the steering device of the first embodiment can be applied to a hybrid system combining an engine and a motor, an electric motor system, or the like. Since the configuration is the same as that of the reference example 1 shown in FIG. 1, the description of the configuration is omitted.

次に、作用を説明する。
［微分ステア制御量変更制御処理］
図７は、実施例１の可変ギヤ比コントローラ７で実行される微分ステア制御量変更制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップS11〜ステップS15は、図２のステップS1〜S5と同一処理を行うため、異なるステップのみを説明する。 Next, the operation will be described.
[Differential steer control amount change control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the differential steer control amount change control process executed by the variable gear ratio controller 7 of the first embodiment. Each step will be described below. Since steps S11 to S15 perform the same processing as steps S1 to S5 in FIG. 2, only different steps will be described.

ステップS16では、微分ステア制御量を増加させる処理を実施し、リターンへ移行する。 In step S16, a process for increasing the differential steering control amount is performed, and the process proceeds to return.

ステップS17では、微分ステア制御量を減少させる処理を実施し、リターンへ移行する。 In step S17, a process for decreasing the differential steering control amount is performed, and the process proceeds to return.

［微分ステア制御量変更制御作動］
すなわち、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも大きい場合には、図７のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS16へと進む流れとなり、ステップS16では、微分ステア制御量を増加させる処理が実施される。 [Differential steer control amount change control operation]
That is, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is larger than the design value, the flow proceeds from step S11 to step S12 to step S13 to step S15 to step S16 in the flowchart of FIG. Processing for increasing the differential steering control amount is performed.

よって、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも高くなった場合、後輪５，５のタイヤコーナリングパワーが減少し、旋回応答性が低下するのに対し、微分ステア制御量を増加させることにより、旋回応答性を高め、車両挙動の変化を少なくできる。 Therefore, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 becomes higher than the design value, the tire cornering power of the rear wheels 5 and 5 decreases and the turning response decreases, whereas the differential steering control amount is increased. As a result, turning response can be improved and changes in vehicle behavior can be reduced.

後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値以下である場合には、図７のフローチャートにおいて、ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS17へと進む流れとなり、ステップS17では、図３に示すように、微分ステア制御量を減少させる処理が実施される。 When the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is less than the design value, the flow proceeds from step S11 to step S12 to step S13 to step S15 to step S17 in the flowchart of FIG. As shown in FIG. 5, processing for reducing the differential steering control amount is performed.

よって、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも低くなった場合、後輪５，５のタイヤコーナリングパワーが増加し、旋回応答性が高まるのに対し、微分ステア制御量を減少させることにより、旋回応答性を低下させ、車両挙動の変化を少なくできる。 Therefore, when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is lower than the design value, the tire cornering power of the rear wheels 5 and 5 is increased and the turning response is increased, while the differential steering control amount is decreased. As a result, the turn responsiveness can be reduced and the change in vehicle behavior can be reduced.

［FF車両におけるステアリングギヤ比・微分ステア制御補正作用］
上述したように、FF車両の後輪のように、輪荷重が小さい場合には、FR車両とは反対に、タイヤの空気圧が高くなるのに従って、CP値が減少し、旋回応答性が低下してしまう。よって、FF車両では、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも高い場合、微分ステア制御量を増加させ、旋回応答性を高める一方、後輪５，５のタイヤ空気圧が設計値よりも低い場合、微分ステア制御量を減少させ、旋回応答性を低くする。 [Correction of steering gear ratio and differential steering control in FF vehicles]
As described above, when the wheel load is small like the rear wheel of an FF vehicle, the CP value decreases and the turn response decreases as the tire air pressure increases, contrary to the FR vehicle. End up. Therefore, in the FF vehicle, when the tire pressure of the rear wheels 5 and 5 is higher than the design value, the differential steering control amount is increased and the turning response is improved, while the tire pressure of the rear wheels 5 and 5 is higher than the design value. If it is low, the differential steering control amount is decreased and the turning response is lowered.

図８に、実施例１装置における前輪空気圧と後輪空気圧の変化に応じたステアリングギヤ比と微分ステア制御量の補正方法を示す。 FIG. 8 shows a method for correcting the steering gear ratio and the differential steer control amount in accordance with changes in the front wheel pressure and the rear wheel air pressure in the first embodiment.

前輪タイヤ空気圧と後輪タイヤ空気圧が共に設計値よりも低い場合には、ステアリングギヤ比を小さくして操舵応答をクイック側へ補正し、微分ステア制御量を少なくする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴うアンダーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇とを共に抑制できる。 When both the front tire pressure and the rear tire pressure are lower than the design value, the steering gear ratio is reduced to correct the steering response to the quick side, thereby reducing the differential steering control amount. Therefore, it is possible to suppress both the understeer accompanying the decrease in the front wheel tire cornering power and the increase in turning response due to the increase in the rear wheel tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧と後輪タイヤ空気圧が共に設計値よりも高い場合には、ステアリングギヤ比を大きくして操舵応答をスロー側へ補正し、微分ステア制御量を多くする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴うオーバーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下とを共に抑制できる。 When both the front tire pressure and the rear tire pressure are higher than the design values, the steering gear ratio is increased to correct the steering response to the slow side, and the differential steering control amount is increased. Therefore, it is possible to suppress both oversteer accompanying an increase in front wheel tire cornering power and a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧が設計値よりも低く、後輪タイヤ空気圧が設計値よりも高い場合には、ステアリングギヤ比を小さくして操舵応答をクイック側へ補正し、微分ステア制御量を多くする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴うアンダーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下とを共に抑制できる。 When the front tire pressure is lower than the design value and the rear tire pressure is higher than the design value, the steering gear ratio is reduced to correct the steering response to the quick side, and the differential steering control amount is increased. Therefore, it is possible to suppress both understeer accompanying a decrease in front wheel tire cornering power and a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel tire cornering power.

前輪タイヤ空気圧が設計値よりも高く、後輪タイヤ空気圧が設計値よりも低い場合には、ステアリングギヤ比を大きくして操舵応答をスロー側へ補正し、微分ステア制御量を少なくする。よって、前輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴うオーバーステアと、後輪タイヤコーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇とを共に抑制できる。 If the front tire pressure is higher than the design value and the rear tire pressure is lower than the design value, the steering gear ratio is increased to correct the steering response to the slow side, and the differential steering control amount is reduced. Therefore, it is possible to suppress both oversteering accompanying an increase in front wheel tire cornering power and an increase in turning responsiveness accompanying an increase in rear wheel tire cornering power.

次に、効果を説明する。
実施例１のステアリング装置にあっては、参考例１の効果(1)，(4)に加え、下記に列挙する効果が得られる。 Next, the effect will be described.
In the steering device of the first embodiment, the effects listed below are obtained in addition to the effects (1) and (4) of the reference example 1.

(5) 後輪荷重が所定値より小さいFF車両において、可変ギヤ比コントローラ７は、後輪５，５のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも低いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりも微分ステア制御量を減少させるため、後輪コーナリングパワーの増加に伴う旋回応答性の上昇が抑えられ、車両挙動の変化を抑制できる。 (5) In an FF vehicle in which the rear wheel load is smaller than a predetermined value, the variable gear ratio controller 7 performs differential steer control when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is lower than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure. Since the amount is reduced, an increase in turning response due to an increase in rear wheel cornering power is suppressed, and changes in vehicle behavior can be suppressed.

(6) 後輪荷重が所定値より小さいFF車両において、可変ギヤ比コントローラ７は、後輪５，５のタイヤ空気圧が基準空気圧よりも高いとき、タイヤ空気圧が基準空気圧の場合よりも微分ステア制御量を増加させるため、後輪コーナリングパワーの低下に伴う旋回応答性の上昇が抑えられ、後輪コーナリングパワーの減少に伴う旋回応答性の低下が抑制され、車両挙動の変化を抑制できる。 (6) In an FF vehicle in which the rear wheel load is smaller than a predetermined value, the variable gear ratio controller 7 performs differential steer control when the tire air pressure of the rear wheels 5 and 5 is higher than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure. Since the amount is increased, an increase in turning response due to a decrease in rear wheel cornering power is suppressed, a decrease in turning response due to a decrease in rear wheel cornering power is suppressed, and a change in vehicle behavior can be suppressed.

参考例１のステアリング装置を適用した車両のシステムブロック図である。It is a system block diagram of a vehicle to which the steering device of Reference Example 1 is applied. 参考例１の可変ギヤ比コントローラ７で実行される微分ステア制御量変更制御処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of differential steer control amount change control processing executed by the variable gear ratio controller 7 of Reference Example 1. 微分ステア制御量の補正方法を示すステアリング操舵速度−微分ステアリング制御角の設定マップである。It is a setting map of steering steering speed-differential steering control angle which shows the correction method of differential steer control amount. 輪荷重とタイヤコーナリングパワーとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between wheel load and tire cornering power. 車両挙動とCP値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a vehicle behavior and CP value. 参考例１装置における前輪空気圧と後輪空気圧の変化に応じたステアリングギヤ比と微分ステア制御量の補正方法を示す図である。It is a figure which shows the correction method of the steering gear ratio and differential steer control amount according to the change of the front-wheel air pressure and the rear-wheel air pressure in the reference example 1 apparatus. 実施例１の可変ギヤ比コントローラ７で実行される微分ステア制御量変更制御処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of differential steer control amount change control processing executed by the variable gear ratio controller 7 of the first embodiment. 実施例１装置における前輪空気圧と後輪空気圧の変化に応じたステアリングギヤ比と微分ステア制御量の補正方法を示す図である。It is a figure which shows the correction method of the steering gear ratio and differential steer control amount according to the change of the front wheel air pressure and the rear wheel air pressure in Example 1 apparatus.

１ステアリングホイール
２コラムシャフト
２ａアッパコラムシャフト
２ｂロアコラムシャフト
３前輪転舵機構
４前輪
５後輪
６可変ギヤ比アクチュエータ
７可変ギヤ比コントローラ
８操舵角センサ
９車輪速センサ
１０タイヤ空気圧センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Column shaft 2a Upper column shaft 2b Lower column shaft 3 Front wheel steering mechanism 4 Front wheel 5 Rear wheel 6 Variable gear ratio actuator 7 Variable gear ratio controller 8 Steering angle sensor 9 Wheel speed sensor 10 Tire pressure sensor

Claims

A variable gear ratio actuator that varies a steering gear ratio that is a ratio of a steering angle of a steering operation means to a steering wheel turning angle of a vehicle;
Tire pressure detecting means for detecting the tire pressure of each wheel;
Variable gear ratio control means for outputting a control command to the variable gear ratio actuator based on a turning angle control amount corresponding to a steering angle;
With respect to the variable gear ratio actuator, differential steer control means for outputting a control command based on a differential steer control amount set to a larger value as the steering angular velocity of the steering is higher ,
With
When the vehicle rear wheel load is smaller than a predetermined value at which the tire cornering power changes from an increasing tendency to a decreasing tendency as the tire air pressure increases , the differential steering control means When the tire pressure is lower than the reference air pressure, the differential steering control amount is decreased as compared with the case where the tire air pressure is the reference air pressure .

A variable gear ratio actuator that varies a steering gear ratio that is a ratio of a steering angle of a steering operation means to a steering wheel turning angle of a vehicle;
Tire pressure detecting means for detecting the tire pressure of each wheel;
Variable gear ratio control means for outputting a control command to the variable gear ratio actuator based on a turning angle control amount corresponding to a steering angle;
With respect to the variable gear ratio actuator, differential steer control means for outputting a control command based on a differential steer control amount set to a larger value as the steering angular velocity of the steering is higher,
With
When the vehicle rear wheel load is smaller than a predetermined value at which the tire cornering power changes from an increasing tendency to a decreasing tendency as the tire air pressure increases, the differential steering control means When the tire pressure is higher than the reference air pressure, the steering control device increases the differential steering control amount as compared with the case where the tire air pressure is the reference air pressure .

The steering apparatus according to claim 1 or 2,
The variable gear ratio control means increases the steering gear ratio when the tire pressure of the front wheels is higher than the reference air pressure than when the tire air pressure is the reference air pressure, and when the tire pressure of the front wheels is lower than the reference air pressure, There steering apparatus according to claim to Rukoto small steering gear ratio than that of the reference air pressure.